Chiến tranh hạt nhân, hay chiến tranh nguyên tử, là chiến tranh mà trong đó vũ khí hạt nhân được sử dụng. Điều này cho đến nay chỉ mới diễn ra một lần, đó là vụ ném bom nguyên tử xuống Hiroshima và Nagasaki của Hoa Kỳ nhằm vào Đế quốc Nhật Bản tại thời điểm kết thúc Chiến tranh thế giới thứ 2. Ngày nay, thuật ngữ Chiến tranh hạt nhân thường dùng để chỉ các cuộc đối đầu giữa các bên có trang bị vũ khí hạt nhân. Khác với chiến tranh thông thường, chiến tranh hạt nhân có mức độ và phạm vi phá hủy lớn hơn nhiều và gây những hậu quả lâu dài trong nhiều năm, thậm chí nhiều thập kỷ sau cuộc chiến. Một cuộc chiến tranh hạt nhân trên quy mô lớn có thể dẫn đến sự hủy diệt tất cả các dạng sống trên Trái Đất.